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冬季施工技术方案培训资料

49
2020年5月29日
文档仅供参考

陕京四线输气管道工程
第一标段冬季施工方案
(A版)

编号:GJ4010-SJSX-ZY-0001-

中国石油天然气管道局陕京四线输气管道线路工程第一标段EPC项目部
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冬季施工技术方案
1.0 适用范围 2
2.0 主要编制依据 2
3.0 冬季施工的定义 3
4.0冬季施工部署 8
5.0 冬季施工技术措施 11
6.0 管道施工设备冬季低温环境下使用应采取的主要措施 19
7.0冬季施工的人员劳动保护 23
8.0 HSE保证措施 23
9.0 环境安全技术措施 24
10.0冬季施工设备及措施配置 25

1.0 适用范围
1.1 本方案适用于陕京四线输气管道线路工程第一标段线路冬季施工。
1.2 为了保证管道低温环境条件下的焊接、防腐、开挖、下沟、回填、特殊地段需要及时回填施工的水工保护等工序的施工质量,确保施工设备在冬季能正常启动、运转,使员工充分熟悉和掌握低温条件施工需要采取的必要措施,规范现场施工,特制定本冬季施工方案。
1.3 本施工方案不涉及阀室内的设备及工艺管线安装。
2.0 主要编制依据
2.1 陕京四线输气管道工程总说明(储-14706总说明)
2.2 陕京四线干线线路工程说明书(储-14707-明)
2.3陕京四线输气管道线路工程第一标段工程线路施工图纸
2.4陕京四线输气管道线路工程第一标段工程线路设计交底(GP-01-GIPL-PL-RP-001/明)
2.5陕京四线输气管道防腐施工技术要求(SJ04G01-GI000-A01#EAC-00-0001)
2.6陕京四线输气管道工程焊接工艺工艺规程(WPS- 029)
2.7陕京四线输气管道线路工程第一标段工程相关技术规范
2.7.1<油气输送管道穿越工程施工规范>(GB 50424- )
2.7.2<油气长输管道工程施工及验收规范>(GB50369- )
2.7.3<石油天然气管道工程全自动超声波检测技术规范>(GB/T 50818- )
2.7.4<油气管道环焊缝全自动超声检测技术规定>(CDP-G-OGP-OP-088- -1)
2.7.5<油气管道清管、试压及干燥技术规定>(CDP-G-OGP-OP-027- -1)
2.7.6<油气管道自动焊焊接技术规定>(CDP-G-OGP-OP-085- -1)
2.8陕京四线输气管道线路工程第一标段工程 EPC 程序管理文件、作业指导书
2.9<建筑施工场界环境噪声排放标准>(GB12523- )
2.10<职工健康工作指南>(Q/SY74- )
2.11主要参考技术文献
2.11.1 西气东输二线冬季施工方案
2.11.2西部管道冬季施工方案
2.12以往的冬季施工经验
3.0 冬季施工的定义
当线路施工施焊时的环境温度连续5天低于5℃时,为冬期施工开始日期,工程进入冬季施工。日平均气温连续5天高于5℃,为冬季施工结束日期。工程施工的各工序,特别是焊接、防腐必须采取冬季施工技术措施。根据一标段往年气温记录以及 气温预测,11月底将进入冬季施工状态, 3月份上旬才解除冬季施工状态。现场应于11月15日起即开始对室外大气进行测温,上述两个条件有一个即确定为冬施的起、止日期。
一标段冬季气温状况:
序号
地名
气温(℃)
年平均降水量(mm)
年平均风速(m/s)
最大冻土深度(cm)
极端最高
极端最低
年平均
1
靖边县
35.9
-28.5
7.8
395.4
3.24
106
2
乌审旗
36.5
-30.1
6.9
351.7
3.2
146
3
伊金霍洛旗
36.6
-31.4
6.3
349.7
3.4
147
4
东胜区
35
-27.8
5.7
293.7
3.3
150
数据来源储-14721明-职业病防护设施设计专篇
一标段 11月份、12月份气温预测(来源中国气象信息网)

往年气温参照表

4.0冬季施工部署
4.1冬季施工计划
冬季施工涉及全焊接、防腐、开挖、下沟、回填、特殊地段需采取措施的水工保护、三穿工程。施工具体计划根据月度计划执行。
4.2冬季施工机组
序号
机组类型
数量
工作内容
任务划分
备注
1
半自动焊接
4
主线路管道焊接、连头,公、铁路、大开挖穿越管段预制
AA001/BA064段:CPP104
BA064/BB001段:CPP503
BB001/BD001段:CPP603、CPP605

2
全自动焊接
5
主线路管道焊接
AA001/BA064:CPP105、CPP109
BA064/BB001段:CPP502、CPP508
BB001/BD001段:CPP606

3
防 腐
6
全线管道焊口的补口、补伤及防腐层电火花检漏
AA001/BA064段:2个
BA064/BB001段:2个
BB001/BD001段:2个

4
综合
(土石方)
9
扫线、管沟开挖以及沉管下沟
AA001/BA064段:3个
BA064/BB001段:3个
BB001/BD001段:3个

5
下 沟
1
吊管下沟作业
AA001/BA064段:1个
BA064/BD001段:焊接机组抽调

6
公路顶管
6
负责公路的混凝土套管顶管穿越以及公路预制管就位
AA001/BA064段:2个
BA064/BB001段:2个
BB001/BD001段:2个

7
铁路顶管
1
负责铁路的混凝土顶管穿越
全线设置1个(根据路局权属确定)
铁路许可施工单位专项方案
8
弯 管
2
现场所需冷弯管的制作
AA001/BA064段:1个
BA064/BD001段: 1个

4.3冬季施工区段

县/区/旗
机组分段
长度
机组番号
焊接方式
冬季施工计划安排
备注
Km
计划开始
解除时间

靖边县
(43Km)
AA001～AA004/004
2.4
CPP104
半自动
/11/20
/3/15

AA004/004～BA001
40.6
CPP105
CPP109
全自动
/11/20
/3/15

乌审旗
(55.5Km)
BA001～BA010
13.9
CPP105
全自动
/11/20
/3/15

BA010～BA017
7.48
CPP104
半自动
/11/20
/3/15

BA017～BA064
34.14
CPP105
全自动
/11/20
/3/15

乌审旗
(133.9Km)
BA064～BA157
66.5
CPP502
全自动
/11/20
/3/15

BA069～BA070G
0.41
CPP503
半自动
/11/20
/3/15

BA157～BB001
67
CPP508
全自动
/11/20
/3/15

伊金霍洛旗
(60.6Km)
BB001～BB029
32.33
CPP606
全自动
/11/20
/3/15

BB029～BC001
28.27
CPP603
半自动
/11/20
/3/15

东胜区
(25.3Km)
BC001/BD001
25.3
CPP605
半自动
/11/20
/3/15

5.0 冬季施工技术措施
5.1 测量放线
在雪季来临之前,对全线的转角桩进行复测,将原控制桩改为 1m 的桩,在低洼地段每200m 增设加密桩控制管道中心线。
5.2 作业带清扫
冬季作业带清扫时,施工机组配备挖掘机、装载机、破碎锤、推土机,进行作业带维护、冻土破碎和清扫。
5.3 施工便道
在施工便道转角处设标牌,在平直段设控制桩,标明便道的具体位置,方便车辆雪天行驶。
5.4运布管
堆管场管道堆放不要过高,并采用加楔块或防滑档管等防滚管措施,派人经
常进行巡查,防止滚管伤人。冬季装卸材料和钢管时,特别注意吊车行走道路的路况及吊车摆放位置,吊车四脚必须垫实。起吊过程要轻吊轻放,以防止碰伤防腐层。
严禁使用冻土块作为管道支墩。布管时的管墩顶部铺垫草袋与管道防腐层进
行隔离,防止冻土块损伤防腐层。
布管时,应保护好两侧管口的封堵,避免管子进沙土、雨雪。堆管墩时不应用含冰雪的冻土块。
5.5 管道焊接冬季施工技术措施
本管道焊接冬季施工技术措施并不能替代焊接工艺,焊接必须遵循业主批准的焊接工艺评定和焊接工艺规程。施焊温度:当施焊环境温度低于-25℃时不允许进行焊接作业。为了保证焊接质量,针对低温条件制定的措施为提前预热、提高预热温度、焊接防风保温棚保护、层间温度控制、焊后保温缓冷等。在整个施工过程中要严格按照施工程序要求施工。
5.5.1 管端清理与打磨
冬季施工管口组对前,去除除管外端距管口1m范围内的冰霜及管内的所有积雪或冰霜,必须清除钢管内表面的落土等污物,同时将坡口端面及坡口处管端内外表面打磨出金属光泽,宽度不小于15mm。焊接前应在焊缝两端管口缠绕一周保护层(宽度 0.5m)。
5.5.2 焊前预热要求
首先对管端预热,预热宽度距管口300mm～500mm 范围,去除管内清理后残留的冰雪,使内壁上的水汽完全蒸发。提前预热不能破坏内涂层。焊前预热及层间温度控制应采用中频感应加热器对管道进行加热,焊后缓冷应采用电加热带或石棉被加热包裹进行缓冷,预热及层间温度和焊后缓冷应满足焊接工艺要求。环境温度低于-5℃时,加热宽度为坡口两侧各75mm～100mm且应加热均匀,应使用红外线测温仪进行测量,预热温度按焊接工艺规程的要求控制并适当加高预热温度;温度测量采用数字显示红外线测温仪进行测量,并在圆周方向上均匀选取8点施测,合格后立即进行根焊道的焊接。预热温度及层间预热温度测量后做好记录。当测量的温度低于规程规定的温度时,需重新加热。使用环形火焰加热器进行辅助预热时,应防止火焰烤伤防腐层,避免造成自动焊轨道上的安装柱陷入防腐层。施焊环境温度低于-5℃时但不低于-25℃时,钢管预热温度最低为 120℃。
图 1 辅助加热推荐使用的环形火焰加热

对于返修,管道返修前应进行焊口整体预热,预热温度与正常的管道焊接相同,并在返修部位及其上下各100mm的范围内提高预热温度30℃～50℃。根焊焊条采用低氢上向根焊(AWS A5.1 E7016 3.2mm),禁止使用纤维素型焊条施焊。
5.5.3 层间温度控制
环境温度低于-5℃时,焊缝层间温度应在 80℃以上。层间温度测量应距离钢管端部 25mm处使用耐低温测温仪对钢管的外表面进行测量。为保证必须的层间温度,在低温环境下焊接过程中宜采用感应加热器或电加热带进行加热。
5.5.4 焊口保温
采用流水作业方式施工时,为防止焊缝散热过快,在完成一道焊接工序后或焊口完成后应使用电加热带或耐高温保温带(被)对焊口进行包裹覆盖。当采用石棉被进行焊后缓冷时,应先将石棉被加热到80℃以上,然后立即用石棉被将完成的焊口趁热包好,用橡皮带捆紧,保温时间30～40分钟。待焊道冷却到环境温度后再进行清渣。在遇有雨雪天气,需要在上面覆盖防水胶板(长约2.8m),以防止雨雪直接淋到刚完成或未缓冷的焊口,影响焊口质量。各焊接机组按照焊接进度配备足够的保温被,并随时检查保温效果,耐高温保温带(被)在使用前应进行烘干处理,严禁将带雪或潮湿的冰冷保温带(被)直接覆盖在焊口上。进行下一层焊接时,保温带(被)应有专人收集并进行烘干备用,不得随意扔放。要求保温带(被)宽度比裸露的钢管母材宽度宽 0.4 米以上,长度比管道圆周长长 0.2 米以上,保温带(被)要平整,厚度均匀,捆扎紧密,保温效果良好。盖面焊完成后要有足够的保温时间,当焊缝的温度降至 10℃或以下时,方可撤除保温带(被)。

2耐高温保温带(被)
各施工机组应按照进度配备足够的保温被,并随时检查保温效果,发现损坏或达不到保温要求的要及时更换。
5.5.5焊后处理
对需要后热或热处理的焊缝,及时按焊接工艺规程的规定进行处理。当焊接头两端管道材质相同而厚度不同时,应力消除应以相接两部分中的较厚者确定; 材质不同的焊件之间的焊缝,当其中一种材料要求应力消除时应进行应力消除,按两者要求较高的应力消除温度为准;加热应均匀,在施焊和应力消除过程中保持规定的温度,加热带以外的部分应予以保温。按要求同步做好焊接记录,每日作业结束后并应将管线端部管口临时封堵,遇水及沟下焊时应采取必要的防水措施。
5.5.6对口器或内焊机的移位及管子支撑
使用管道气动内对口器组对焊接时,必须在完成全部根焊工序后方可移走内对口器。在使用外对口器组对焊接时,至少均匀完成 60％的根焊后才能拆除外对口器。采用内焊机打底时,须在焊完根焊道和热焊道之后才准许内焊机移位,将钢管放在支墩(专用支墩、枕木、土墩)上。
5.5.7内修补焊接要求
内修补应在根焊完成后立即进行,并按照层间焊接温度控制补焊温度。
5.5.8未完成焊口要求
为保证低温条件下焊接质量,每道焊口应连续焊接完成,日休及工休期间不得遗留未完成焊口。
5.5.9焊接防风保温棚
管道在冬季施工,焊接必须采用防风保温棚。防风保温棚要结构合理美观,牢固耐用,具有较好的密封性和一定保温性(外敷保温材料)。在施工过程中,经过加热在防风保温棚内能够很快的形成一个符合焊接工艺温度要求的小环境,满足焊接要求,同时具有一定的保温缓冷作用。
施工现场保暖措施:对于焊接施工现场,为营造舒适的作业环境,应采取一定措施提高防风保温棚内温度,如加厚隔热层、配备取暖设施、优化密封措施等。每个保温棚内可配置1kw碘钨灯2台、投光灯1套。采取这一措施,结合管道焊口预热余温,能够确保防风棚内的温度符合焊接工艺规程规定的对焊接环境的要求。而且,碘钨灯和投光灯能够提高保温棚内的照明亮度,解决冬季早晚光线较弱、作业环境能见度低的缺点,为焊接工人以及焊道清根打磨人员在寒冷低温的大环境里创造了一个常温小环境,杜绝了因低温焊接环境对焊接工人造成的手法变形,从而有效的提高了管道焊接质量和施工效率。

5.5.10管道焊接中的其它事项
环境温度低于-10℃时,为防止焊工冻伤,施工现场应设置暖房或带取暖设施的车辆,以保证焊工能每工作一段时间进行轮换休息。另外应加强焊工的个人劳保。
加强对焊接材料的管理,按照焊材质量证明书要求进行保管,防止受潮;现场使用的焊条要放在焊条保温桶内,随用随取,以免焊条受潮影响焊接质量。
在焊接过程中和每天收工前,管口要求封堵,有利于保温和保持管内清洁。冬季焊接应尽量使用冷弯弯管,减少弹性敷设,避免焊口承受的应力过大。
采用临时盲板防冷措施:在组对、焊接过程中,必须采用临时盲板封堵组对管口的前端,以阻止过流风,避免预热管口迅速冷却。
所有带加裂纹的焊缝应从管线上切除,焊道出现的非裂纹性缺陷可直接修复;焊缝返修应使用评定合格的返修焊接工艺规程,焊缝在同一部位的返修不得超过 2 次,根部最多只能返修1次,返修后宜按原标准检测。
5．6 补口、补伤冬季施工技术措施
本工程干线和支线的补口材料均为带配套底漆的三层聚乙烯热收缩带,施工过程中拟采取以下措施保证补口补伤施工质量:有关管道现场环焊缝补口及补伤的施工要求详见<陕京四线输气管道工程防腐施工技术要求线路工程>SJ04G01-GI000-A01#EAC-RP-0001。补口全部使用中频加热施工工艺。
5.6.1 冬季补口必须按照热收缩带厂家的使用说明进行施工。
5.6.2 将收缩带保存在温度较高的车内,或者配置2个防腐带保温箱,同时打开使用前,先用烤把稍微预热,防止收缩带发生脆裂。工作时间安排在白天气温上升后施工,避免过早或过晚施工。
5.6.3由于冬季气温低,管口易结霜,因此喷砂除锈前先用火焰加热器烘干管口表面的水汽,然后在进行喷砂除锈,能够有效防止管口返锈。喷砂除锈后,擦净管口表面再次烘干。
5.6.4 针对钢管预热温度不易达到温度要求及温度降低快的现象,在喷砂除锈完成后,设专人提前用烤把对管子表面持续均匀加热,当防腐工进行该焊口的防腐补口作业时,再移到下一道口提前进行预热。由于低温环境下的热量散失较快,因此在对焊口预热时,应达到预热温度要求的上限,温度控制采用耐低温测温仪测量,沿圆周均匀测量。
5.6.5 防腐作业机组在风速大于操作要求时,必须使用防风保温棚。
5.6.6 为了减少热量散失所造成的温度降低,应尽量减少预热后到包覆收缩带的准备时间。提前做好底漆的调配、收缩带的准备工作,焊口预热完后,立即涂刷底漆、烘烤 PE 层并拉毛等包覆准备工作,以达到缩短包覆前准备时间的目的。
5.6.7 当烘烤收缩带至完全收缩之后,应该继续对收缩带进行均匀的烘烤,其目的是继续加热使收缩带的底胶充分熔化,从而达到粘结效果。
5.6.8 对收缩带烘烤完成之后,应仔细进行碾压,特别是焊缝处、PE 层端部等非平整处,以及收缩带的边沿。其目的是擀匀底胶,增强粘结,消除气泡。防腐口完成后与下沟回填工序应紧密衔接,防止收缩套长期在低温下物性的改变,影响防腐质量。
5.6.9喷砂除锈完成后,防腐补口作业时的钢管预热温度以50-60℃为宜,天气较冷时应适当提高预热温度,但不宜高于100℃;风沙天气禁止进行防腐补口、补伤作业;当现场出现以下三种情况之一时,未采取有效措施不能进行补口、补伤作业施工:
(1)雨雪天气;(2)相对湿度大于 85%;(3)风力达到 5 级(10m/s)
5.6.10当必须在风沙天气和环境温度较低时进行补口作业时,采用防风保温棚挡风和提高环境温度。
5.7 管沟开挖冬季施工技术措施
5.7.1 在管沟开挖的过程中,由于该项工程对施工工期的特殊要求,应对施工进度综合考虑气象因素合理安排。
5.7.2 做好对冻土土质、冻结深度的现场考察与记录工作,针对实际情况对松碎冻土采用合理的施工机具和施工方法:冬季施工时,采用破碎锤、单斗、推土机对冻土层进行开挖。在冬季的施工过程中,作业带修筑过程中如有填方,每层铺土厚度要比常温施工时减少 20%-25%,预留的沉陷量比常温施工时适当增加。
5.7.3 开挖管沟时,必须防止基础下的地基土遭受冻结;如管沟开挖完毕至管道焊接与埋设之间有间歇时间,可在基底标高以上预留适当厚度的松土或用其它保温材料予以覆盖。
5.7.4 在冬季开挖管沟或进行作业带清理的施工过程中,可能引起临近建筑物(或构筑物)的地基或其它地下设施产生冻结破坏,对于此种情况,可合理安排施工的作息时间或者采取有效的防冻措施,避免盲目施工而形成不必要的工程损失。
5.7.5 在挖方上侧弃置冻土时,弃土堆坡脚至挖方上边缘的距离,可采用以常温条件下规定的距离再加上弃土堆高度的计算方式,予以加宽处理,以保证施工的安全性。
5.8 三穿工程及其它技术措施
5.8.1 河流或水位较高地段施工时,管道下沟后应按要求进行稳管,回填时,沟内无积水。管顶 500mm 内不允许有冻块,分层夯实。
5.8.2 需要进行单独试压的管道,应做好防冻措施,现场施工应搭设暖棚,增设取暖设备,确保管体内的环境温度大于零度,防止结冰。管道泄压后,及时清除管内积水。
5.8.3 管沟开挖要按土壤含水量不同分期进行,含水量高的要在冬季来临前先成沟,并尽量完成下沟回填工作。
5.8.4 管线下沟时,要适当增加下沟吊管机的数量,防止下沟时管线的局部曲率过大,造成焊缝和防腐层的破坏。
5.8.5 低温天气装卸钢管时,要轻吊轻放,防止碰伤防腐层。
5.9管道下沟冬季施工措施
5.9.1 当环境温度降到0℃以下时,钢管的防腐层脆性均明显增大,容易被损伤。随着温度的降低,焊缝和防腐层的脆性逐渐增大,因此管线下沟时,要适当增加下沟吊管机的数量,防止下沟时管线的局部曲率过大,造成焊缝和防腐层的破坏。
采用沉管下沟时,适当降低沉管管墩开挖间距,减少管线的下沟曲率。
5.9.2 下沟前,检查相关设备的运转情况,必须保持各部分运转正常,操作灵活。
5.9.3 管道下沟前对管沟内进行认真的检查,对沟壁、沟底凸起的坚硬冻土块进行清理,避免损伤钢管防腐层。
5.9.4 当发现管沟表层土已经冻结时,为避免下沟时管道碰撞沟壁冻土层而损伤防腐层,应在沟壁一侧铺设木板或草袋以保护管道防腐层。
5.9.5 冬季昼夜温差大,热胀冷缩现象较为明显,应避免在最低气温条件下作业。起吊下沟作业时,应轻起轻落,避免管道产生过大的内应力。
5.10 管沟回填冬季施工措施
5.10.1 管道下沟后及时进行回填,管沟回填前仔细检查是否有防腐层被冻土碰伤或冻土块滑落砸伤,发现损伤立即修补。
5.10.2 回填前,沟内及管线周围不允许有积雪、积水及冰渣等,回填时选用未冻结的细土回填至管顶 300mm 处,然后再回填原土及表层耕作土。
5.10.3 直接接触管子的坚硬冻土块粒径不应超过 20mm。冬季管沟开挖后,管沟弃土会冻结成块,当进行管沟回填时,不允许采用冻土块直接进行回填,应将冻土块破碎,或采用外运细土进行回填。
5.11水工保护施工技术措施
5.11.1砌体工程
5.11.1.1 砌筑前将浆砌石表面的污物、冰、雪、霜清除掉。
5.11.1.2 拌制砂浆所用的砂,不得含有直径大于1cm的冻结块和冰块。
5.11.1.3 冬季砌筑砂浆的稠度,宜比常温施工时适当增加。经过增加添加剂的办法来解决。
5.11.1.4 砌筑砂浆掺用的外加剂使用前了解其化学成份、性能,使用掺量必须准确。
5.11.1.5 拌合砂浆时,水的温度不得超过80℃,砂子的温度不得超过40℃。使用时砂浆的温度在环境最低气温低于－10℃以内时,不应低于5℃。当环境气温在－10℃至－20℃时,则不应低于10℃。砌筑时浆砌石表面与砂浆的温差不超过20℃。施工时砂浆的稠度一般控制在9-12cm。砌筑时禁止使用已经冻结后用热水拌和的砂浆。每日砌筑后,在砌体表面覆盖保温材料(如草袋等)。
5.11.1.6 砌体工程的冬季施工,采用掺外加剂法。采用掺盐砂浆时,砌体中配置的钢筋及钢予埋件作防腐处理。采取防腐的做法有(根据情况选取):
a 涂刷樟丹二道。
b 涂刷沥青漆。其比例为30号沥青:10号沥青:汽油＝1:1:2;③涂刷防锈涂料其比例水泥:亚硝酸钠:甲基硅醇钠:水＝100:6:2:30,配好的涂料涂刷在钢筋表面约1.5mm厚,干燥后即可使用。
5.11.1.7砂浆试块的留置,除应按常温规定要求外,增设不少于1组与砌体同条件养护的试块,用于检验28d的砂浆强度。
5.11.2土方回填
5.11.2.1土方回填部位:构筑物四周。
5.11.2.2回填土料;采用挖方预留粉质粘土,室外填土,可采用含有冻土块的土回填,但冻土块粒径不得大于15㎝,含量不得超过15％,且应均匀分布。但气温低于－10℃时,不得进行回填作业。
5.11.2.3 施工技术要求:
5.11.2.4 在回填之前清除基底上的冰雪、积水和其它杂物等。
5.11.2.5 分层回填,每层铺土厚度比常温施工时减少20％～25％,约150㎜。采用蛙式打夯机夯实,每层夯打四遍,蛙式打夯机行走不到的边角由人力夯夯实。对当天回填的回填土面层采取覆盖双层草帘(保温层厚度ｈ＝H／β,参<建筑工程冬期施工规程>取H＝100㎜,β＝2.0,则ｈ＝50㎜,以每层草帘30㎜计算,符合要求)保温,防止过夜面层冻涨,第二日回填前如有冻结的部位必须挖出后重新回填。
5.11.2.6严格控制土料含水率,回填土密实度应达到规范要求的93％,环刀取样部位在每层厚度的2／3处,取样方法正确,并及时送样检验。
6.0 管道施工设备冬季低温环境下使用应采取的主要措施
用于管道施工的吊管机、推土机、挖掘机、焊接工程车、焊机等设备,在－20℃以下的低温环境下将会出现发动机启动困难或不能启动,传动、液压和电器系统不能正常工作等问题,因此为保证陕京四线输气管道线路工程第一标段项目冬季施工的顺利进行,对现有管道施工装备在低温环境下提出保证措施和使用要求。
6.1 管道施工装备在冬季低温环境下正常工作应重点解决的问题及技术措施
6.1.1 发动机的预热启动以及启动后机动设备的保温和控温措施
6.1.1.1 发动机的预热及启动
管道施工设备的发动机,均可采用燃油加热器或电加热器来解决低温环境下的冷启动问题,利用加热器对设备的发动机、燃油箱、燃油管路、液压油箱及管路进行启动前的预热。另外,还应配备适应低温环境的大容量蓄电池,为加热装置供电。
6.1.1.2 启动后设备的保温和控温措施
为更好地保证设备在冬季低温环境下正常使用,可采取一些辅助措施,如加装简易的保温和控温装置:保温被、水箱百页窗等,只是在保温被的材料上要考虑保温和防火的要求。
6.1.2 其它设备在冬季低温环境下使用的技术措施
6.1.2.1 管道气动对口器:
气动内对口器在低温环境下使用,会因为压缩空气的冷凝产生冰冻现象,影响对口器气动马达、刹车装置、操作和控制阀等的正常工作,建议采取以下措施:在对口器和空压机之间加装空气干燥器,降低压缩空气中的水分,起到防冻的作用。或者在环境温度低于 0℃时,空气压缩机出口处安装酒精罐以使混有挥发性酒精的压缩空气进入对口器气体运行回路中,进而防止供气回路出现冰堵现象影响对口工作。
6.1.2.2 电火花检漏仪
电火花检漏仪的一般适应环境温度为－15℃,主要原因是设备的部分电器元件不能适应低温环境,如液晶屏等,建议采取以下措施:
制作保温加热箱:根据电火花检漏仪主机的大小,制作铝合金外壳的保温箱,内置电加热橡胶片和隔热材料,利用电火花检漏仪本身的备用电池供电,可加热温度到 50℃左右(可选择不同的橡胶片来调温)并自动停止加热,一块电池的连续使用时间约为 6 小时,保证设备在－20℃低温状态下使用。
6.1.2.3 焊接工程车及电焊机
焊接设备及仪表一般能适应到－20℃。管道焊接广泛采用的林肯 DC400/LN23P 型半自动焊机,其一般适应低温环境温度为-20℃。由于焊机的焊接电源一般安装在焊接工程车的机箱内,焊车在工作过程中,与机箱相通的发电机、分动箱等均为发热部件,因此为焊接电源的正常工作创造了有利条件,另外建议:
A、 对焊接工程车的机箱采取保温措施,根据焊车机箱的尺寸定制保温被,达到保温的作用。
B、 在焊接车尚未温升前,采用燃油热风机对机箱内进行烘烤后再进行焊接作业。
对于自动焊焊接设备,如果是将焊接电源和操作控制箱放在防风棚保温棚中,在焊接作业时散发出的热量基本可保证这些装置正常工作,若还需加热,则可采用小型电加热器固定在防风棚中,用以改进此小环境的温度。在-20℃环境温度下,应对气体保护焊用保护气体气瓶采取保温措施,以提高低温环境下保护气体的利用率。
6.1.2.4 管端坡口整形机
A、在液压站上加装冬季启动加热装置。
B、在冬季施工之前,更换液压油。
6.2 冬季低温环境下设备用油用水
根据冬季施工的工程量,提前预订冬季施工用的润滑油、液压油、柴油。
6.2.1 及时更换润滑油和冷却液
低温环境温度下,对设备的油水管理有着严格的要求,不同牌号的润滑油和不同凝点的冷却液其适应的环境温度也不同,因此需要根据设备工作的环境温度进行选择并及时更换。
6.2.2 液压油的选用
建议在－20℃低温环境下使用带有液压系统的施工设备,应选用 L—HV 低温抗磨液压油或 L-HS 低凝抗磨液压油,其粘度等级应根据系统特点按照说明书选用。
6.3 冬季低温环境下设备使用的注意事项
管道施工设备和运输车辆在冬季低温环境下使用时,特别应注意:起重设备,如吊车、吊管机、多功能焊接车等使用钢丝绳的设备,应仔细检查钢丝绳的质量。
6.3.1 启动前应先采用低温预热装置对发动机、油底壳(如有)、燃油箱(如有)等部位进行预热(不宜用明火烘烤)。
6.3.2 发动机启动后,应使发动机在怠速下运转,使发动机、变矩器、变速箱等部位逐渐升温,切忌在发动机低温状态下提高转速,负载会加剧各机件的磨损,严重时会造成发动机拉缸、烧瓦等机械事故。
6.3.3 发动机升温后,应在空载状态下低速行驶,使传动系统升温,然后再给设备加载。
6.3.4 带有液压系统的施工设备,如吊管机、弯管机、坡口机等,应先在空载状态下运转设备,使液压系统的液压油升温,并先缓慢动作,使各液压部件运转几次,让所有的执行元件都动作几下,确保各个液压元件内面都有液压油经过,避免因控制阀发生卡滞,造成施工事故,再逐渐增加载荷。
6.3.5 在低温环境下使用设备,应使发动机节温器始终处于良好状态,保证发动机的正常工作温度,同时还要根据发动机的工作温度随时调整水箱的挡风帘和百叶窗的开度。
6.3.6 除了选择适合的润滑油、燃油、润滑脂、冷却液外,还要经常检查蓄电池、启动马达、发电机及线路的连接情况,使线路连接牢固。
6.3.7 设备在低温环境下使用时,还要注意操作人员上下设备时的防滑,避免发生磕碰事故;运输车辆在冰雪路面行驶时还要考虑行车安全,必要时应采用轮胎防滑链。
6.3.8 加强设备检查和保养工作
气温降低,设备油缸和液压管接头等处密封件会裂化收缩,造成密封不严出现泄漏;各传动连接件、螺栓也会受低温影响,造成强度、刚度下降,因此,要加强检查,及时发现问题,将小的隐患消除,避免引起大的故障。同时,也要加强保养工作,低温下润滑脂流动性差,黄油更要及时补充。对于水冷发动机,要及时换好防冻液,避免冻裂机体、冷却器的发生。每天工作前和收工后,要严格检查,特别是制动等部位的间隙,避免人为事故的发生,确保设备正常运转,保证冬季施工的正常进行。
6.3.9 对燃油箱等需要排污的部位,应做到定时排放,避免油箱内部的水分和污物过多,造成设备故障。
6.3.10 使用临时的保暖防风棚,方便设备的维修、配件的更换等。
7.0冬季施工的人员劳动保护
7.1为现场施工人员配备一定量的防冻伤药品。
7.2为员工配备冬季施工所用的合适的适用于冬季施工的劳动保护用品,包含棉工作服(2套)、套头棉帽、电气焊工配备三指皮毛手套,其它工种配备具有防寒功能棉毛手套、棉毛工靴、护耳等防护用品。鞋袜应松紧适度,潮湿后应及时更换。并根据天气情况穿戴好劳动保护用品,以免被冻伤。
7.3每晚应将衣服、鞋袜、鞋垫晾(烤)干;劳累大汗后,室外休息不宜久坐或站立不动,应"以动防冻"。寒冷季节室外作业时间不宜过长,可适当倒班作业。
7.4对易冻伤的暴露部位如手、鼻等,应注意防护。
7.5加强职工的饮食营养,为职工提供高热量食物,施工现场为职工配备热的饮用水,以保证职工体温。
7.6生活住地应配备必要的取暖设施,室内温度达到16℃以上,保证作业人员的居住条件。
7.7作业人员临时休息和值班使用,每个施工机组(焊接、土建、防腐、试压、下沟机组)均需配备户外营房。户外营房应配备必要的取暖设施,室内温度达到13℃以上,保证作业人员的休息条件。
7.8设备驾驶室内需加装取暖设施,确保设备操作人员工作环境的温度。
7.9在饮食结构上根据气温的变化进行适当的调整,增加高热量食物配餐,保证施工人员的营养需要。在现场和住地配备必要的防冻疮、防风湿等冬季疾病的药品。
8.0 HSE保证措施
加强冻雨天气、滑坡及崩塌地段的施工现场HSE管理,严格执行HSE管理制度,适时启动HSE管理机制和专项应急小组。
8.1 冬天雨季施工中,根据天气未来趋势,对施工环境进行有效监控,对作业机具和进入受限空间作业的人员进行风险辨识,落实安全措施。
8.2 冬季施工重点开展消防、防触电、防大风、防暴风雪应急预案的培训、学习和演练,同时对野外作业可能遇到的突发自然灾害要加强教育,以提高抵御、应对能力。
8.3 强化驾驶人员的安全教育,确保安全行车。要特别重视载人车辆的行车安全,坚决杜绝”带病”出车和违章驾驶,严禁疲劳驾驶和酒后驾车,下雪天气严格控制出车,确保乘车人员的人身安全。
8.4 进入冬季前及冬季施工期间,定期组织对车辆安全状况的专项检查,并对检查中发现的问题及时进行整改,凡不符合安全行驶条件的车辆不准使用和上路行驶。
8.5 在低温条件下,地面和设备表面易结冰打滑,摩擦系数减小,采取轮胎加防滑链、清理设备表面及地表积雪等有效防滑措施。机械设备观察窗容易结露影响操作者视线,应及时处理玻璃结霜,确保视线良好。
8.6 施工作业场所应做好防滑工作,及时将现场的积水或积雪应及时清理干净,不应使场地造成积水现象而导致因温度过低时而结冰,造成安全隐患。在管沟边作业要注意防滑,特别是严禁在防腐管上行走,以防止滑倒摔伤。车辆配备防滑链:在有积雪的路段行驶时,车辆应采取加防滑链的措施。
8.7 施工营地外禁止乱倒水,防止水结冰后行走滑倒;
8.8在冬季来临前应对施工现场所有机械设备电缆进行一次全面性检测、保养发现机械故障立即排除。
8.9冬季电焊场所设专人管理,制定电气防火制度,严禁易燃、易爆物在施工焊接场所,避免火灾、爆炸事故的发生。
8.10电源开关、开关箱等设施要随时加锁,并设专人负责管理防止漏电触电。
9.0 环境安全技术措施
9.1 关于噪音:
9.1.1对进入现场的挖掘机、翻斗车等进行全面检查和维护保养,以保持状况良好,对离村庄近的施工地段,尽量避开人们休息时间施工。
9.1.2除以上控制噪声措施外,还应做到科学合理安排作业时间,尽量避免、减少夜间施工。
9.2 关于其它环境要求:
施工人员应具有的素质:营造绿色,保障健康;施工过程中把减少环境污染作为一种责任牢记于心,并相互监督,学会识别影响环境的因素,影响环境的因素一般包括噪音、粉尘、废气、废油、遗撒、易燃易爆物品、火灾、光污染、化学制品遗漏、有毒气体排放、固体废弃物、生产生活产生的垃圾、污水、节水节电等,杜绝不良行为,维护环境安全。

10.0冬季施工设备及措施配置
10.1焊接机组
10.1.1冬季施工专项设备配置
机组番号
焊接方式
焊接加热设备
焊后保温设备
焊接用防风保温棚
温度仪
备注
名称(型号)
数量
名称(型号)
数量
名称(型号)
数量
数量

CPP104
半自动
中频加热器
1
防水保温被(内置电伴热带)
40
防风保温棚
内置电加热器
11
11
保温被需要延迟降温,根据实际测量试验确定,预测保温1小时后撤离。每个机组冬季施工需增加10台20KW移动发电机。柴油水暖加热引擎HYDRONIC M
10套。
电伴热带
11×2
CPP105
全自动
中频加热器
1
防水保温被
50
防风保温棚
内置电加热器
11
11
电伴热带
11×2
CPP109
全自动
中频加热器
1
防水保温被
50
防风保温棚
内置电加热器
10
10
电伴热带
10×2
CPP502
全自动
中频加热器
1
防水保温被
50
防风保温棚
内置电加热器
10
10
电伴热带
10×2
CPP503
半自动
中频加热器
1
防水保温被
40
防风保温棚
内置电加热器
10
10
电伴